冷封顶镇静钢液芯加热与轧制冷凝过程的研究与计算

根据傅立叶导热微分方程式变成在离散点上的差分方程,对 ZZ 7.2t钢锭冷封顶镇静铜液芯加热与轧制冷凝过程进行了研究与计算,得出ZZ 7.2t 镇静钢液芯高温锭传搁温度和凝固率传搁时间表,为冷封顶镇静钢液芯加热与液芯轧制试验研究和制定试生产规程等提供必要的参数。     

宝钢钢锭传搁时间表的制定

介绍了宝钢钢锭传搁时间表制定的理论依据,并运用各类测量手段取得钢锭凝冷过程中的实测数据,以此校验制表数模的精度。通过计算实例,列出了以该传搁时间表为基础建立的均热炉优化加热数学模型所取得的效益,来说明钢厂中建立精确的传搁时间表对节能和实现均热炉科学管理的重要作用。     

钢锭冷凝过程数学模型及应用

本文建立了钢锭冷凝过程的二维数学模型,采用了修正温度回升,Ｃ－Ｎ辐射边界热流、分区时间长步等新方法,应用该模型对武钢Ｄ４８１３、Ｃ８８１２、Ｄ８０９８、Ｃ９２１３四种锭型钢锭的冷凝过程进行了计算,并用实测钢锭、钢锭模表面温度的方法进行了验证,计算值、实测值一致性良好。制定出了该四种锭型的“钢锭传搁时间表”,通过分析钢锭的传搁过程,首次提出了对先浇注钢锭的装炉温度进行修正的方法。另外,还成功地研究出     

D8908,D8413钢锭冷凝过程研究及传搁时间表的制订

本文建立的钢锭冷凝过程二维数学模型，采用了修正温度回升法，Ｃ－Ｎ法处理边界辐射热流，分区变时间步长等新方法。应用该模型，对武钢Ｄ８９０８钢锭和Ｄ８４１３钢锭的冷凝过程进行了计算，制订出“Ｄ８９０８钢锭传搁时间表”和“Ｄ８４１３钢锭传搁时间表”，并分析了５００ｔ平炉钢浇注的钢锭传搁时间计时方法的不足，首次提出了对第一盘钢锭温度进行定量修正的方法。     

20.306吨钢锭凝固传热解析与生产工艺探讨

通过简单试验测试和凝固传热解析,研究了本钢20.306t钢锭的凝固传热。验证了适用于该锭型的凝固传热模型和对凝固壳增长率、界面热流及温度梯度解析结果。缩短钢锭传搁时间的途径主要在于缩短钢锭开始脱模时间;20.306t钢锭开始脱模时间可由原190min缩短到150min,提出了新的脱模工艺;对不同凝固壳厚度的凝固前沿温度进行了计算。为20.306t锭型制定合理生产工艺提供了实践和理论依据。     

钢锭凝固和冷却过程的计算

1.问题提出装入均热炉的热锭温度是确定均热炉加热制度的重要依据,是均热炉实现计算机最佳控制的基本原始数据,它直接关系到均热炉的产量、燃耗和钢锭加热质量等各项技术经济指标。影响热锭温度的因素很多,最主要的是钢锭的传搁时间,即钢锭从浇注完了到装炉所经历的时间。镇静钢钢锭装炉前不脱模,只在模内冷却。而沸腾钢和半镇静钢钢锭装炉前已脱模,模内冷却之后还有模外冷却。此外,钢锭尺寸、浇注时钢水温度、模壁厚度与材质等也都影响着钢锭的凝固和冷却过程。     

液芯钢锭数学模型

本文建立了描述钢锭冷凝、加热，轧制全过程的数学模型。其特点是建立了凝固率变化和凝固前沿推移的连续模型；考虑了相邻钢锭对辐射传热的遮蔽作用；研究了钢液中的结晶沉降过程，提出并定义了焓平均温度，且将它作为钢锭热状态的判别标志；在加热模型的计算中．由给定热负荷计算温度和由给定温度计算热负荷均获得了收敛的结果。在此基础上，还获得了计算焓平均温度和凝固率的回归公式，作出了多种传搁时间图表，得出了确定最佳人炉焓平均温度和最佳侍搁时间的方法。根据本模型能为生产实际制定液芯轧制和加热工艺规程。     

沸腾钢锭传搁时间计算的二维数学模型

武钢从1982年开始,到1985年9月,先后进行了82罐11.2t沸腾钢扁锭的液芯传送、加热和轧制试验。实践证明,对沸腾钢锭进行液芯加热和液芯轧制可获得明显的经济效益:可最大限度地利用钢锭自身所保存的热量,节约能源;大大缩短钢锭的传搁和在均热炉的时间,因而明显地提高生产率;减     

钢锭热过程模型化与均热炉优化控制

本文包括下列五部分:(1)钢锭热过程模型化(基本方程式和我们所提出的数学模型的特点);(2)计算结果(焓平均温度和凝固率计算式以及多种传搁时间表);(3)用AGA782型红外热象仪对数学模型进行了实验验证;(4)应用实例;(5)均热炉计算机优化控制。     

钢锭热过程数学模型及均热炉群计算机控制系统

本文在分析钢锭从浇注、冷却、加热到轧制热工特点的基础上,建立了适合方锭和扁锭的一维无限长园筒控制数学模型;开发了均热炉群计算机控制策略、钢锭优化加热控制、钢锭装出炉决策及状态估计、烧钢方法的择优和动态协调、钢锭烧好实时动态预报、钢锭自动待轧和请求待处理模型等,并采用TI565和CVU6000监控计算机在莱芜钢铁总厂实现了均热炉群的计算机在线控制①。     

沸腾钢液芯锭加热与轧制研究

转炉沸腾钢液芯锭旨在充分利用凝固潜热最大限度地发挥均热炉的生产能力,降低燃耗,创造较大的经济效益。 通过生产性试验研究,找出了液芯锭的合理送钢制度和传搁时间,及其加热制度和轧制方法;判明了钢坯质量,摸清了钢坯产生鼓肚的规律;测定了钢锭烧损;得出了液芯锭达到的技术经济指标;据计算,每轧一吨液芯锭钢坯可获利4.18～4.33元。     

C9213钢锭传搁时间表的研制

应用钢锭冷凝过程二维数学模型，研究了Ｃ９２１３钢锭的冷凝规律，制订出了“Ｃ９２１３钢锭传搁时间表”，定量地分析了各盘钢锭间的热状态差异，对第１、２盘钢锭的装炉温度提出了修正。     

钢锭加热过程的计算

用计算机模拟钢锭加热过程进行数值求解,可以比较精确地对各种钢锭装炉状态和烧钢方法进行加热过程计算,通过计算可以得到炉温、供燃料量随时间的变化规律和钢锭加热各期时间等控制用参数,还可以算出炉子的燃料消耗和生产率等技术经济指标。为此,建立了加热计算用基本方程及其置换得出的差分方程。以液芯钢锭加热和普烧法加热为例做了计算,并对计算结果进行分析,计算数据和分析结论同生产实际和现场实验结果基本一致,说明本计算方法可用。计算可以用于研究均热炉加热制度,还可用于均热炉计算机控制加热数学模型的离线解析计算。     

钢锭液芯加热和液芯轧制的热态数学模型

对沸腾钢锭的液芯加热问题,国内已进行了多年的试验研究,并已经开始用于实际生产,而对钢锭液芯轧制的研究则刚刚开始。液芯轧制的好处在于:(1)可最大限度地利用钢锭自身所保存的热量;(2)可大大缩短钢锭的传搁时间和在炉时间,因而显著地提高生产率;(3)可减少轧制能耗,节约电能;(4)可为直接送锭(不经过均热炉)和料坯直送轧制(因初轧后坯温甚高,可不经过连续加热炉)创造条件。此外,液芯轧制的经验可供连铸——连轧生产参考。因此,这一研究对冶金生产工艺改革和节能都有着重要的意义。 实现液芯加热和液芯轧制的关键问题是正确地预示钢锭在冷凝、加热、轧制过程中的热状态,即钢锭的凝固场和温度场随时间的变化,特别是预示在关键时刻,即脱模、装炉、出炉、开轧、终轧时钢锭(坯)的凝固率(液芯率)和表面及中心温度。 为此,本文研究了钢锭冷凝、加热和轧制过程的数学模型,用此模型预示了钢锭或板坯在上述过程中的热状态,为液芯加热和液芯轧制提供了定量的依据,并依此得出一些实际的结论和简化的计算公式。这一模型已作为鞍钢二初轧厂制定液芯沸腾钢锭传搁制度及加热制度的基础。     

20吨钢锭轧前节能工艺

本文在分析和研究了20吨钢锭热过程特点的基础上,建立了该锭型冷却、保温、加热过程的三维有限长圆筒模型,并应用有限差分技术,对所建立的数学模型在CAD286微机上进行离散数值计算,得到了钢锭温度、载热量和液芯率等一系列状态参数,在分析所得数据基础上,提出了该钢锭轧前传搁时间,加热制度等节能工艺。     

液芯钢锭加热新工艺的试验研究

在鞍钢一初轧厂与一炼钢厂现有设备和生产工艺条件下,进行了液芯钢锭加热新工艺试验研究工作。这对缩短钢锭传搁时间、节约能源、改进初轧加热工艺等取得了明显的效果。液芯钢锭加热就是利用钢锭中心未凝固的液态金属的潜热(温度约在1450～     

钢锭液芯轧制研究

液芯轧制可以充分利用钢锭凝固过程所放出的潜热和缩短在炉时间,以实现节能。攀钢在北京钢铁学院模拟实验和理论计算的基础上,在现场进行了36炉8.5吨液芯钢锭的加热、轧制的工业试验。结果表明:8.5吨沸腾钢锭的最佳传搁时间是70～80分钟,钢锭在炉内的最短时间是50分钟左右,此时可实现液芯率6%左右的液芯轧制。液芯钢锭的加热工艺以采用逆L法或闷钢法为宜。     

钢锭生产工艺系统数学模型

钢锭铸毕后直到出炉为止的传热过程由钢锭凝固及冷却过程、钢锭在罩内保温过程以及炉内钢锭加热过程等三个过程构成。用电子计算机模拟上述三个过程,进行数值求解可用有限差分方法,即把空间和时间域的连续分布问题,离散为有限个点,在离散点上用差商代替相应导数,用差分方程代替微分方程进行求解,可以得到钢锭任意点温度随时间的变化规律、凝固层厚度、液芯率,钢锭热焓、判断炉内钢锭烧好时刻和预报出钢时刻等。     

国内外大型扁钢锭锭型对比分析

关于国内大型扁钢锭锭型设计的论述鲜有报道,在查阅大量外文文献的基础上总结了日本大型扁钢锭的锭型参数,同时对国内大型扁钢锭锭型参数进行了汇总,计算了钢锭的宽厚比、高厚比和锥度三个关键参数。对国内外钢锭在宽厚比、高厚比和锥度参数的差异进行了对比分析,提出国内特厚板用大型扁钢锭锭型设计的几点建议。     

液芯钢锭轧制研究

本文研究了液芯钢锭轧制时三维空间中的金属流动,还计算了钢锭的传搁时间、加热时间、液芯率以及热含量等.试验表明,液芯率≤6%的钢锭可以进行正常轧制.当FX8.5t钢锭的传搁时间及加热时间之和为120min左右时即可得到≤6%的液芯率.目前,这一研究成果已被用于攀枝花钢铁公司的初轧生产,并取得了很好的经济效果.